【排序算法】简单选择排序及实例

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简单选择排序是选择排序的一种。

问：那么什么是选择排序？

答：每趟从待排序的记录中选出关键字最小的元素，顺序放在已排序的记录序列末尾，直到全部排序结束为止。

从上文“什么是选择排序”，引申出简单选择排序的思想；

①从待排序数组元素中，找到值最小的元素；

②将值最小的元素与待排序数组元素的第一个元素互换；

③重复(元素个数-1轮次)①②，至此直到数组元素排序完成。

下面将某个实例和图片来介绍简单选择排序的思想和代码；

假设数组为：

a r r = [ 5 , 2 , 4 , 6 , 1 , 3 ] arr=[5, 2, 4, 6, 1, 3] arr=[5,2,4,6,1,3]

注：下方介绍的图片显示颜色为黄就是已经排好的元素，显示为红色就是标记目前值最小的元素，显示为绿色就是正在遍历数组剩下的元素

1.第一轮（如动图1所示）

把未排序数组的第一个元素设为最小值（在本例中，设数组元素 5 为最小值，min=5)，然后依次遍历剩下的元素。

①遍历第一个元素为2，2<5，故2设为最小值，min=2；
②遍历第二个元素为4，4>2，继续往后遍历；
③遍历第三个元素为6，6>2，继续往后遍历；
④遍历第四个元素为1，1<2，故1设为最小值，min=1；
⑤遍历第五个元素为3，3>1，继续往后遍历，后面没有元素，故将值最小的元素与待排序数组元素的第一个元素互换，1与5互换，元素1排序完毕，此时数组元素依次为1 2 4 6 5 3.

此时待排序数组依次为 2 4 6 5 3

图 1   简 单 选 择 排 序 第 一 轮 图1~简单选择排序第一轮 图1 简单选择排序第一轮

2.第二轮（如动图2所示）

把未排序数组的第一个元素设为最小值（此时，min=2)，然后依次遍历剩下的元素。

①遍历第一个元素为4，4>2，继续往后遍历；
②遍历第二个元素为6，6>2，继续往后遍历；
③遍历第三个元素为5，5>2，继续往后遍历；
④遍历第四个元素为3，3>2，继续往后遍历，后面没有元素，故将值最小的元素与待排序数组元素的第一个元素互换，第一个元素是其本身，故不动，元素2排序完毕，此时数组元素依次为1 2 4 6 5 3.

此时待排序数组依次为 4 6 5 3

图 2   简 单 选 择 排 序 第 二 轮 图2~简单选择排序第二轮 图2 简单选择排序第二轮

3.第三轮（如动图3所示）

把未排序数组的第一个元素设为最小值（此时，min=4)，然后依次遍历剩下的元素。

①遍历第一个元素为6，6>4，继续往后遍历；
②遍历第二个元素为5，5>4，继续往后遍历；
③遍历第三个元素为3，3<4，故3设为最小值，min=3,继续往后遍历，后面没有元素，故将值最小的元素与待排序数组元素的第一个元素互换，3与4互换，元素3排序完毕，此时数组元素依次为1 2 3 6 5 4.

此时待排序数组依次为 6 5 4

图 3   简 单 选 择 排 序 第 三 轮 图3~简单选择排序第三轮 图3 简单选择排序第三轮

4.第四轮（如动图4所示）

把未排序数组的第一个元素设为最小值（此时，min=6)，然后依次遍历剩下的元素。

①遍历第一个元素为5，6>5，故5设为最小值，min=5；
②遍历第二个元素为4，5>4，故4设为最小值，min=4，继续往后遍历，后面没有元素，故将值最小的元素与待排序数组元素的第一个元素互换，4与6互换，元素4排序完毕，此时数组元素依次为1 2 3 4 5 6.

此时待排序数组依次为 5 6

图 4   简 单 选 择 排 序 第 四 轮 图4~简单选择排序第四轮 图4 简单选择排序第四轮

5.第5轮（如动图5所示）

把未排序数组的第一个元素设为最小值（此时，min=5)，然后依次遍历剩下的元素。

①遍历第一个元素为6，5<6，继续往后遍历，后面没有元素，故将值最小的元素与待排序数组元素的第一个元素互换，第一个元素是其本身，故不动，元素5排序完毕，此时数组元素依次为1 2 3 4 5 6.

此时待排序数组依次为 6

图 5   简 单 选 择 排 序 第 五 轮 图5~简单选择排序第五轮 图5 简单选择排序第五轮

最后一个元素不需要排序

此时经过5轮排序，排序完毕。

对于简单选择排序来说，无论初始数组元素是什么状态，其排序趟数永远是（元素个数-1）躺，元素间的比较始终为 O ( n 2 ) O(n^{2}) O(n2)，而元素间的移动次数与初始状态有关，但上限为 O ( n ) O(n) O(n);
所以简单选择排序最好、最坏、平均时间复杂度均为 O ( n 2 ) O(n^{2}) O(n2)

常数个辅助空间： O ( 1 ) O(1) O(1)

不稳定

#include
int main()
{
	void select_sort(int arr[], int len);
	int arr[6] = { 5,2,4,6,1,3 };
	int len=sizeof(arr)/sizeof(int);
	int i;
	printf("排序之前的数组元素依次为:");
	for(i=0;i 
运行结果：
 
 
     
      
       
        
         图
        
        
         6
        
        
          
        
        
         C
        
        
         语
        
        
         言
        
        
         代
        
        
         码
        
        
         运
        
        
         行
        
        
         结
        
        
         果
        
       
       
        图6~C语言代码运行结果
       
      
     图6 C语言代码运行结果
 
4.2 Python语言代码 
def simpleselect_sort(List, len):
    ''' Function description： selection sort
    Parameters:  List：待排序数组 len：待排序数组长度 return：升序数组
    Author: kent4ngw
    Address: https://blog.csdn.net/t4ngw '''
    for i in range(len-1):
        min = i
        for j in range(i+1, len):
            if(List[j] < List[min]):
                min = j
        if(min != i):
            List[i], List[min] = List[min], List[i]
    return List
List = [5, 2, 4, 6, 1, 3]
print("简单选择排序前的数组：")
print(List)
print("简单选择排序后的数组：")
print(simpleselect_sort(List, len(List)))

# 不稳定
 
运行结果：
 
 
     
      
       
        
         图
        
        
         7
        
        
          
        
        
         P
        
        
         y
        
        
         t
        
        
         h
        
        
         o
        
        
         n
        
        
         语
        
        
         言
        
        
         代
        
        
         码
        
        
         运
        
        
         行
        
        
         结
        
        
         果
        
       
       
        图7~Python语言代码运行结果
       
      
     图7 Python语言代码运行结果
 
1.5 参考文献 
[1]王道论坛. 2022年数据结构考研复习指导[M]. 北京:电子工业出版社, 2021.
 
 
写在最后面的话，此博客为个人通过书本和互联网作为学习资源自己整理而成的笔记，仅作为知识记录及后期复习所用，如有错误，还望评论指教 ——kent4ngw.